C# 如何在运行时生成随机数？

既然计算机不能拾取随机数（可以吗？），那么这个随机数实际上是如何生成的。例如在C#中，我们说

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里面发生了什么？

您可以结账。NET中使用的具体实现是基于Donald E.Knuth的减法随机数生成器算法。有关更多信息，请参阅。

随机类是一个

它基本上是一个非常长但确定的重复序列。“随机性”来自于从不同的位置开始。指定从何处开始是通过为随机数生成器选择a来完成的，例如，可以通过使用系统时间或从另一个随机源获取随机种子来完成。将系统时间用作种子

用于生成数字序列的实际算法记录在：

Random类的当前实现基于Donald E.Knuth的减法随机数生成器算法。有关更多信息，请参见D.E.Knuth。“计算机编程艺术，第2卷：半数值算法”。艾迪生·卫斯理，雷丁，硕士，第二版，1981年

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我不知道太多的细节，但我知道的是，一个种子被用来生成随机数，然后基于使用该种子的某种算法，一个新的数被获得

如果你得到基于同一种子的随机数，它们通常是相同的。

计算机使用。本质上，它们的工作方式是从一个种子数开始，每次需要一个新的伪随机数时，通过一个算法对其进行迭代

这个过程当然是完全确定的，因此每次使用一个给定的种子时，它都会生成完全相同的数字序列，但是生成的数字会形成一个统计上的均匀分布（近似），这是很好的，因为在大多数情况下，您所需要的只是随机性

通常的做法是使用当前系统时间作为种子，但如果需要更高的安全性，可以从物理源（如磁盘延迟）收集“熵”，以生成更难预测的种子。在本例中，您还需要使用一个，例如

因为计算机不能随机选择数字（可以吗？）

正如其他人所指出的，“随机”实际上是伪随机的。回答你的附加问题：是的，计算机可以选择真正的随机数。这样做比伪随机数生成器的简单整数算法要昂贵得多，而且通常不需要。然而，有些应用程序必须具有不可预测的真实随机性：密码学和在线扑克会立即浮现在脑海中。如果其中一个使用可预测的伪随机性源，那么攻击者可以更容易地解密/伪造消息，骗子可以找出谁手中有什么

NETCrypto类有一个或多个游戏，钱就在上面。至于它们是如何工作的：关于加密强度随机性的文献非常广泛；有关详细信息，请查阅任何优秀的大学本科密码学教科书

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还存在获取随机位的专用硬件。如果您需要从大气噪声中提取随机数，请访问www.random.org

Knuth很好地涵盖了随机性的主题

我们不是很了解随机性。可预测的事物怎么可能是随机的？然而，通过统计测试，伪随机序列似乎是完全随机的

有三类随机发生器，对上面的评论进行了补充

首先，你有伪随机数生成器，如果你知道当前的随机数，很容易计算下一个。这样，如果你发现了一些数字，就很容易对其他数字进行反向工程

然后，有一些加密算法使得这变得更加困难。我相信它们仍然是伪随机序列（与上面的评论相反），但具有一个非常重要的特性，即知道序列中的一些数字并不意味着知道如何计算其余的数字。它的工作方式是加密例程倾向于散列数字，因此，如果一个位发生变化，那么每个位都有可能因此发生变化

考虑一个简单的模生成器（类似于C rand（）中的一些实现）

int rand（）{ 返回种子=种子*m+a； }

如果m=0，a=0，这是一个周期为1:0，0，0，0，…，的糟糕生成器。。。。 如果m=1和a=1，它看起来也不是很随机：0，1，2，3，4，5，6

但是如果你选择m和a作为2^16左右的素数，如果你随便检查一下，这会看起来非常随机。但是因为这两个数字都是奇数，你会看到低位会切换，即数字交替为奇数和偶数。不是一个伟大的随机数发生器。由于32位数字中只有2^32个值，根据定义，最多迭代2^32次后，您将再次重复该序列，这表明生成器不是随机的

如果你认为中间的位元是好的并且是加扰的，而较低的位元不是随机的，那么你可以用其中的一些位元构造一个更好的随机数生成器，将不同的位元异或在一起，这样所有的位元都能被很好地覆盖。比如：

（rand1（）>>8）^rand2（）^（rand3（）>5）

尽管如此，每个数字都在同步翻转，这使得这是可以预测的。如果你得到两个连续的值，它们是相关的，所以如果你绘制它们，你会在屏幕上看到线条。现在，假设您拥有组合生成器的规则，以便顺序值不是下一个值。 比如说

v1=rand1（）>>8^rand2（）。。。 v2=rand2（）>>8^rand5（）

想象一下，种子并不总是在前进。现在，你开始做一些基于逆向工程的更难预测的东西，而且序列更长

例如，如果每次计算rand1（），但仅计算

Random.Next()